アンチモンとは何ですか?
アンチモン(記号Sb)は周期表の元素51で、5周期、15族の半金属です。 古代から目の化粧品として使われてきた、もろい半金属で、現在は難燃剤として使われています。 室温では固体です。
構造
リング上の点の図ではありません — 占有されている各副殻の実際の確率密度|ψ|²をモンテカルロ法でサンプリングしたものです。ドラッグして回転できます。青と紫は波動関数の反対の符号を示しており、それによって結合が可能になります。
測定値
各バーは、その性質についてアンチモンが118元素全体の中でどの位置にあるかを示しています。
出典:IUPAC 2021標準原子量・CRC化学・物理学ハンドブック・NIST。~が付いた値は測定値ではなく予測値です。
大きさ、実寸比
半径139 pmです。これは0.139 nmなので、約3.6百万個を横に並べると1ミリメートルになります。
熱範囲
アンチモンは、904 Kから1860 Kまでの956 Kの範囲で液体です。
物語
古代から目の化粧品として使われてきた、もろい半金属で、現在は難燃剤として使われています。
アンチモンの物語は、古代の美容習慣から始まります。クレオパトラを含むエジプトの女王たちは、粉末状の輝安鉱(硫化アンチモン)を「コール」として使用しました。これは、目の感染症や砂漠の太陽光によるまぶしさから目を守る、印象的な黒いアイメイクでした。
「彼女の目は輝安鉱から作られたコールで縁取られ、帝国をも動かす眼差しを与えていました。」—古代エジプトの美に関する記述
中世の錬金術師たちは、アンチモンを「金属のオオカミ」と呼びました。加熱すると他の金属を「食い尽くす」ように見えたためです。錬金術の文献では、記号♁がアンチモンを表し、錬金術師たちはそれが金属変成の力を持つと信じていました。
1450年頃、ドイツのベネディクト会修道士であるバジル・バレンタイン(おそらく偽名)は、写本「アンチモンの凱旋戦車」でアンチモンについて詳しく記しました。彼は金属アンチモンの抽出方法と医療用途を説明しましたが、彼の治療法はしばしば毒性を示しました!
何世紀もの間、アンチモンは鉛やスズと混同されていました。その名称は、純粋な形ではほとんど見つからないことから、ギリシャ語の「anti-monos」(単独ではない)に由来します。アラブの錬金術師たちはこれを「アル・イスミド」と呼び、後に「アンチモン」へと変化しました。
ニコラ・レメリー(1707年)は、化学論文の中でアンチモンを独立した元素として初めて明確に区別しました。彼は、アンチモンが鉛やスズとは異なる独自の性質を持つ、もろく銀白色の金属として単離できることを示しました。
産業革命によって、アンチモンの真の可能性が明らかになりました。
1950年代の発見:科学者たちは、三酸化アンチモンがハロゲン化合物の難燃性を劇的に高めることを発見しました。この画期的な発見により、アンチモンは現代における最も重要な用途、すなわち火災予防によって数え切れないほどの命を救う用途へとつながりました。
現在、アンチモンは独自の性質を持つ半金属であると理解されています。
用途
三酸化アンチモン(Sb₂O₃)は世界で最も重要な難燃助剤であり、世界のアンチモン消費量の60%以上で使用されています。燃焼化学を妨げるハロゲン化アンチモンを放出することで作用し、子ども用パジャマから航空機の客室内装まで、あらゆるものを保護します。
起源
地殻に0.2 mg/kg存在し、44%の元素より存在度が高い
輝安鉱(Sb₂S₃)は71.4%のアンチモンを含み、完全なへき開を持つ特徴的な金属光沢の灰色結晶を形成します。古代文明では輝安鉱を「コール」としてアイメイクに使用していましたが、それが硫化アンチモンだとは知りませんでした。
アンチモン鉱床は、比較的低温(150-300°C)の熱水過程によって形成されます。この元素は次の場所に濃集します。
アンチモンは地殻中で63番目に存在度の高い元素で、およそ0.2 ppmです。そのためスズより希少ですが、銀よりは多く存在します。濃集には特定の地質条件が必要であり、経済的価値のある鉱床は一般的ではありません。
取り扱い
アンチモンとその化合物は有毒であり、慎重な取り扱いが必要です。スズとは異なり、アンチモンは吸入、摂取、皮膚接触によって重大な健康リスクをもたらします。毒性はアンチモン化合物の種類によって大きく異なります。
簡単な回答
アンチモン(記号Sb)は周期表の元素51で、5周期、15族の半金属です。 古代から目の化粧品として使われてきた、もろい半金属で、現在は難燃剤として使われています。 室温では固体です。
[Kr] 4d¹⁰ 5s² 5p³で、2, 8, 18, 18, 5という分布の電子殻が5個あります。 最外殻には5個の電子があり、これによって結合の性質が決まります。アンチモンの融点は903.8 K(630.6 °C)、沸点は1860 K(1586.9 °C)です。
アンチモンの標準原子量は121.76 uです。これは天然に存在する同位体の加重平均であるため、整数になることはほとんどありません。
アンチモンの密度は6.697 g/cm³です。水は1.0 g/cm³なので、アンチモンの塊は約6.7倍重いです。
アンチモンのポーリング電気陰性度は2.05です。この尺度は、電子を最も引きつけにくいフランシウムの0.70から、最も引きつけやすいフッ素の3.98までです。 この中間の範囲の値では、強いイオン結合よりも共有結合を形成する傾向があります。
アンチモンは古代から知られています。精錬せずに利用できる形で存在するため、その発見を特定の人物に帰することはできません。 名称はギリシャ語のanti + monos。元素記号はstibiumに由来しますに由来します。
地球の地殻におけるアンチモンの割合は約0.2 mg/kgで、実際に希少であるため高価です。